羊肚菌液体培养条件的优化

季向阳，罗孝坤

（中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所，云南 昆明 650223）

羊肚菌液体培养条件的优化

季向阳，罗孝坤

（中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所，云南 昆明 650223）

研究了羊肚菌（Morchella esculenta）在液体发酵过程中不同培养条件（装液量、接种量、初始pH值、培养时间）对菌丝体生物量的影响。采用L9(34)正交设计法对羊肚菌发酵培养条件进行了优化，确定了其液体发酵的最佳条件。结果表明：羊肚菌液体发酵的最优培养条件为初始pH 6.0，装液量100mL/300mL三角瓶，接种量10%，旋转频率140 r·min－1，25℃恒温培养120 h。

羊肚菌；液体发酵；菌丝生物量

羊肚菌 [Morchella esculenta(L.)Pars]属子囊菌亚门（Ascomycotina） 盘菌纲（Discomycetes） 盘菌目（Pezizales）羊肚菌科（Morchellaccac）羊肚菌属（Morchella）[1]，俗称羊蘑、美味羊肚菌、羊肚菜、羊肚蘑等。其味道鲜美，营养丰富，并且含有多种氨基酸、酶类、多糖类、吡喃酮抗生素、脂肪酸类等成份，在提高机体免疫力和抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、抗疲劳等方面功效显著[2－3]。羊肚菌子实体生长环境和繁衍条件要求比较复杂，规模化人工栽培也较困难，导致羊肚菌生产量低下，造成市场价格一直偏高[4]。研究发现羊肚菌菌丝体营养成分与子实体相似，具有子实体独特的风味，而且可以通过规模化生产菌丝体，具有产量稳定、生产周期短、成本低、效益高等优点[5]。本试验对羊肚菌液体发酵工艺参数进行研究，筛选得到适合菌丝体生长的发酵培养条件，为更进一步开发羊肚菌深加工产品提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株

羊肚菌菌种来自于中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所。

1.1.2 培养基

（1）母种培养基

综合马铃薯培养基（PDA）。

（2）种子培养基

葡萄糖 2%、蛋白胨 0.2%、酵母膏 0.1%、KH2PO40.1%、MgSO40.05%、维生素 B110 mg/ 100mL。

（3）发酵培养基

玉米粉3%、黄豆粉2%、葡萄糖1%、酵母膏 0.4%、KH2PO40.2%、MgSO40.1%、维生素B110 mg·L－1。

1.2 培养方法

1.2.1 种子液制备

采用300 mL三角瓶装100 mL种子培养基，灭菌后接入黄豆粒大小活化后的羊肚菌斜面菌种，旋转频率140 r·min－1，25℃培养4 d。

1.2.2 发酵条件筛选试验

采用300 mL三角瓶装发酵培养基，无菌条件下接种种子液，置往复式摇床，进行最适培养条件试验，如装液量、接种量、初始pH和培养时间。

1.2.3 发酵条件正交优化

根据发酵条件单因素筛选结果，设定培养温度25℃，旋转频率140 r·min－1，以装液量、接种量、培养基初始pH为主要影响因素，选用L9(34)正交试验优化最佳发酵条件。

表1 发酵条件L9(34)正交试验的因素及水平Tab.1 Levels and factors of L9(34)orthogonal test for liquid condition

1.3 生长量的测定

发酵结束后将发酵液3 500 r·min－1离心30 min，弃去上清液，所得菌丝体用蒸馏水清洗后再离心，反复3次后，置于干燥箱中65℃烘干，分析天平称量，计算菌丝体生物量（g·L－1）。

1.4 统计学处理

采用Excel进行统计分析，多组比较，新复极差检验法。

2 结果与分析

2.1 发酵条件对羊肚菌菌丝体生物量的影响

2.2.1 装液量对菌丝体生物量的影响

选择300 mL三角瓶装液量分别为60 mL、80 mL、100 mL、120 mL、150 mL进行试验，每个试验做3次重复，取平均值。5组装液量羊肚菌菌丝体生物量其及显著水平见表2。

表2 装液量对羊肚菌菌丝体生物量的影响Tab.2 Influence of culture volume on the mycelium biomass of Morchella esculenta

从表2可以看出，在300 mL三角瓶中装液量为120 mL时，发酵菌丝体生物量最高，因此选用装液量120 mL进行发酵。

2.2.2 接种量对菌丝体生物量的影响

选择接种量分别为1%、5%、10%、15%、20%进行试验，每个试验做3次重复。5组接种量羊肚菌菌丝体生物量其及显著水平见表3。

从表3可以看出，接种量10%时，羊肚菌发酵菌丝体生物量最高，因此选用10%接种量进行接种。

2.2.3 初始pH值对菌丝体生物量的影响

表3 接种量对羊肚菌菌丝体生物量的影响Tab.3 Influence of inoculum size on the mycelium biomass of Morchella esculenta

选择初始pH值分别为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0进行试验，用0.1 mol·L-1NaOH和0.1 mol·L-1HCl调节。每个试验做3次重复。5组羊肚菌菌丝体生物量其及显著水平见表4。

表4 初始pH值对羊肚菌菌丝体生物量的影响Tab.4 Influence of initial pH value on the mycelium biomass of Morchella esculenta

从表4可以看出，初始pH值6.0时有利于羊肚菌菌丝体的生长，菌丝体生物量最大，因此羊肚菌液体发酵培养基初始pH值选择6.0最佳。

2.2.4 培养时间对菌丝体生物量的影响

选择培养时间分别为96 h、108 h、120 h、132 h、144 h进行试验，每个试验做3次重复。

5种培养时间羊肚菌菌丝体生物量其及显著水平见表5。

表5 培养时间对羊肚菌菌丝体生物量的影响Tab.5 Influence of culture time on the mycelium biomass of Morchella esculenta

从表5可以看出，羊肚菌发酵菌丝体在培养120 h时，菌丝体生物量达到最高9.18 g·L-1，说明培养时间120 h为最佳发酵时间。

2.2.5 发酵条件正交优化的试验结果与直观分析。

L9（34）正交试验结果直观分析结果见表6。

从表6可以看出，正交试验优水平组合A2B2C2为最优水平组合，即优化后的羊肚菌液体发酵工艺条件为装液量100 mL/300mL三角瓶，接种量10%，培养液初始pH值6.0，在温度25℃，摇床旋转频率140 r·min-1条件下培养120 h。

表6 L9(34)正交试验结果直观分析表Tab.6 Intuitive analysis table for the result of L9(34)orthogonal test

3 讨论

采用单因素试验确定了适合羊肚菌液体发酵的培养液初始pH值为6.0，装液量120 mL/300mL三角瓶，接种量10%，培养时间120 h。正交优化后确定其最适发酵条件为培养液初始pH值6.0，接种量10%，装液量100 mL/300 mL三角瓶，旋转频率140 r·min-1，25℃恒温培养120 h。

本试验结论与前人研究结论存在差异，王莹等得出羊肚菌的最适生长条件是摇床频率120 r·min-1、250 mL三角瓶装料50 mL、pH值自然、28℃震荡培养5 d，刘士旺等[6]发现羊肚菌的最适生长条件为发酵温度25℃、摇床转速150 r·min-1、装液量150 mL/ 500mL。存在如此差异的原因主要是因为同种羊肚菌的不同菌株之间对环境条件的要求存在较大差异，不同的培养条件下得到的液体发酵产物成分也会存在较大差异。因此，可以根据不同发酵目的选择不同菌株，从而使目的产量最大化。

通过试验发现羊肚菌发酵过程中装液量的多少直接影响培养基的通气情况。若装液量过少则通气量太大，菌丝会生长缓慢；装液量过多通气量太小，菌丝体生长需要的基本通气量不能保证，反而影响菌丝体生物量。因此，羊肚菌液体发酵生产菌丝体过程中对通气量的控制非常重要，直接影响产品产量。

[1]兰进，曹文苓，徐锦堂.中国羊肚菌属真菌资源[J].资源科学，1999，21（2）：56－61.

[2]雷艳，曾阳，唐勋，等.羊肚菌化学成分及药理作用研究进展[J].青海师范大学学报，2013（2）：59－65.

[3]才晓玲，何伟，何福全，等.羊肚菌生物活性研究进展[J].中国食用菌，2013（5）：59－65.

[4]熊艳，车振明.羊肚菌液体发酵培养的研究现状和展望[J].食品研究与开发，2007，28（1）：165－1658.

[5]王莹，孙永海，王笑丹，等.粗柄羊肚菌菌丝体液体培养条件的优化[J].食用菌，2007（6）：6－8.

[6]刘士旺，毛建卫，吴元锋，等.粗柄羊肚菌液体发酵条件研究[J].中国酿造，2008（23）：25－28.

Optimization of Liquid Culture Condition for Morchella esculenta

JI Xiang-yang,LUO Xiao-kun
（Science Institute of Yunnan Province Supply and Marketing Cooporatives,Kunming 6502213,China）

To study different culture condition on the effect of mycelium biomass during the liquid fermentation of Morchella esculenta.The fermentation condition of M.esculenta was optimized using L9(34)orthogonal design method for determing the optimal condition of liquid fermentation.The result demonstrated that the optimal fermentation condition is initial pH 6.0,liquid medium volume (100/300 mL),inoculation amount(10%),rotary speed (140 r·min－1)and culture time (25℃for 120 h).

Morchella esculenta;liquid fermentation;mycelium biomass

S646.9

A

1003-8310（2016）02-0021-04

10.13629/j.cnki.53－1054.2016.02.005

季向阳（1963－），男，本科，工程师，主要从事食用菌产业技术研究。E－mail:Jixy418@sohu.com

2016－01－18